4.1.2 化学电源（23张）2025-2026学年高二化学人教版（2019）选择性必修一

(共23张PPT)
一次电池：
铅蓄电池、锂离子电池等
氢氧燃料电池
干电池
二次电池：
燃料电池：
(可充电电池)
一次电池
一次电池
放电后不可再充电。
一次电池
（干电池）
电解质溶液用淀粉糊固定化，称为干电池。
一次电池
1) 锌-锰干电池
负极:
正极：
Zn – 2e- = Zn2+
（酸性电解质溶液）
2MnO2 + 2NH4+ + 2e- =
2MnO(OH) + 2NH3
Zn+2NH4Cl+2MnO2 = Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)
0
+4
+3
+2
一次电池
会发生自放电。
放置长时间后
优点：
缺点：
结构简单、价格低廉。
一次电池
金属外壳
离子型
导电隔膜
Zn粉和
KOH混合物
铜针
2) 锌-锰干电池
（碱性电解质溶液）
Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2
2MnO2 + 2e- + 2H2O = 2MnO(OH) + 2OH-
Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnO(OH) + Zn(OH)2
0
+4
+3
+2
总反应：
负极:
正极：
一次电池
二次电池
二次电池
二次电池
（可充电电池）
又称蓄电池，放电后可再充电而反复使用。
二次电池
铅酸蓄电池
（酸性电解质溶液）
Pb - 2e- + SO42- = PbSO4
PbO2+2e-+SO42-+4H+ =PbSO4+2H2O
正极：
负极：
正极
负极
Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O
0
+4
+2
总反应：
PbSO4难溶于水
二次电池
电压稳定
使用方便
安全可靠
价格低廉
铅蓄电池优点
锂离子电池
（1）原理：锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化-还原”理念；在两极形成的电压驱动下，Li＋可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。锂离子电池为二次电池。
（2）电极材料：锂离子电池的负极材料通常为活性石墨，它具有层状结构，锂离子可以嵌入到碳层微孔中。正极材料一般为含Li＋和变价过渡金属元素的的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4、Li3NiCoMnO6等。
石墨锂插层化合物
LixC6
磷酸铁锂
LiFePO4
（3）电极反应方程式书写：以钴酸锂（LiCoO2）电池为例，其电池总反应为:
Li1－xCoO2+LixCy
LiCoO2+Cy
放电
充电
负极：LixCy - xe－= xLi+ + Cy
正极：Li1－xCoO2 + xe－+ xLi+ = LiCoO2
负极
正极
电解液
放电
负极：LixCy - xe－= xLi+ + Cy
正极：Li1－xCoO2 + xe－+ xLi+ = LiCoO2
放电
锂离子电池充放电过程动画
磷酸铁锂电池原理为： Li1－xFePO4＋LixC6 LiFePO4＋6C
放电
充电
负极：LixC6 - xe－= xLi+ + 6C
正极： Li1－xFePO4 + xe－+ xLi+ = LiFePO4
放电
燃料电池
燃料电池
1）氢氧燃料电池
正极:
O2
负极：
燃料
正极：
负极：
2H2 – 4e- = 4H+
O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
总反应：
2H2 + O2 = 2H2O
酸性电解质
溶液：H2SO4
电解质溶液为酸性时：如 H2SO4溶液
H+
稀
硫
酸
燃料电池
正极：
负极：
总反应：
2H2 + O2 = 2H2O
电解质溶液为碱性时：如 KOH 溶液
2H2 + 4OH- – 4e- = 4H2O
O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
1）氢氧燃料电池
碱性电解质
溶液： KOH
正极:
O2
负极：
燃料
OH-
阴离子
KOH
溶液
化学电源
一次电池
燃料电池
二次电池
放电后不可再充电。
（干电池）
铅蓄电池、锂离子电池等
(可充电电池)
放电后可再充电而反复使用。